MTP/MPO-Glasfaserkabel erklärt: Typen, Polarität und Anwendungen in Rechenzentren

Herkömmliche Dual-Fiber-Patchkabel, wie z. B. LC-Kabel, genügen den Anforderungen von Rechenzentren hinsichtlich Bandbreite und Netzwerkverbindungen nicht mehr. Um dieses Problem zu lösen, sind MTP/MPO-Glasfaserkabel auf den Markt gekommen, die eine praktikable Alternative für die hochdichte Verkabelung von 40G/100G/400G in Rechenzentren darstellen. Diese Kabel ermöglichen die Integration mehrerer Fasern in einen einzigen mehradrigen MTP/MPO-Stecker. Die verschiedenen MTP/MPO-Kabeltypen, einschließlich des MTP-16-Kabels, und ihre Anwendungsbereiche werden in diesem Artikel erläutert.

MTP/MPO-Kabel

Die erste Generation von aufklemmbaren Mehrleiter-Glasfasersteckverbindern heißt MPO (Multi-Fiber Push-on). MTP, eine verbesserte Variante von MPO mit überlegenen mechanischen und optischen Eigenschaften, ist eine eingetragene Marke der Conec Ltd. in den USA. Sie sind vollständig kompatibel und untereinander steckbar und sehen ähnlich aus. Es gibt drei Arten von MTP/MPO-Kabeln: Stammkabel, Kabelbaumkabel und Konvertierungskabel.

MTP/MPO-Glasfaserkabel bestehen aus Glasfasern und  MTP/MPO -Steckverbindern  . Es gibt zwei Arten von MTP/MPO-Steckverbindern: Stecker (mit Stiften) und Buchsen (ohne Stifte). Neben der Einsparung von Leiterplatten- und Rackplatz erhöhen MTP/MPO-Steckverbinder die Kabeldichte deutlich und eignen sich ideal sowohl für die aktuelle 40g/100g-Verkabelung als auch für zukünftige Netzwerkgeschwindigkeitsverbesserungen.

Fünf Gigabytes an MTP/MPO-Kabeltypen

Fünf Hauptmerkmale – Funktion, Polarität, Faseranzahl, Fasermodus und Mantelqualität – bestimmen die verschiedenen MTP/MPO-Kabeltypen. Für unterschiedliche Anwendungsbedingungen und Anforderungen ist eine breite Palette an MTP/MPO-Kabeln erhältlich.

Aus Absicht

Für hochdichte Verkabelungsnetze sind die drei MTP/MPO-Kabeltypen – Stammkabel, MTP/MPO-Abzweigkabel und MTP/MPO-Konvertierungskabel – perfekt geeignet, da sie eine höhere Netzwerkkapazität und Flexibilität bieten.

MTP/MPO-Trunkkabel

MTP/MPO-Trunkkabel sind mit 8 bis 144 Adern erhältlich und beidseitig mit MTP/MPO-Steckern (männlich oder weiblich) konfektioniert. Diese Multifaser-MTP/MPO-Trunkkabel eignen sich ideal für den Aufbau strukturierter Verkabelungssysteme, wie z. B. Backbone-Netzwerke und horizontale Verbindungen wie 40G-40G- und 100G-100G-Direktverbindungen.

Abzweigkabel für MTP/MPO

MTP/MPO-Abzweigkabel , auch als Kabelbaum- oder Fächerkabel bezeichnet, verfügen an einem Ende über einen 4/6/8/12-adrigen Duplex-LC/FC/SC/ST-Anschluss und am anderen Ende über einen MTP/MPO-Stecker (weiblich/männlich). Beispiele hierfür sind 8-adrige MTP/MPO-auf-4-LC-Kabelbaumkabel und 12-adrige MTP/MPO-auf-6-LC-Kabelbaumkabel. Diese Abzweigkabel eignen sich besonders für hochdichte Backbone-Verkabelungen, die Backbone-Komponenten mit Rack-Systemen verbinden, oder für direkte Kurzstreckenverbindungen mit 10G–40G und 25G–100G.

Kabel für die MTP/MPO-Konvertierung

MTP/MPO-Konvertierungskabel unterscheiden sich in der Anzahl und Art der enthaltenen Fasern, weisen aber dieselbe Fächerarchitektur wie MTP/MPO-Abzweigkabel auf. MTP/MPO-Anschlüsse sind an beiden Enden vorhanden.

Insbesondere 24-Faser-auf-2×12-Faser-, 24-Faser-auf-3×8-Faser- und 2×12-Faser-auf-3×8-Faser-Konvertierungskabel werden häufig für MTP/MPO-Verbindungen eingesetzt. Sie eignen sich besonders gut für 10G-auf-40G-, 40G-auf-40G-, 40G-auf-100G- und 40G-auf-120G-Verbindungen, wodurch Faserverschwendung reduziert und die Flexibilität von MTP/MPO-Verkabelungssystemen deutlich erhöht werden kann.

Durch Polarität

Der Unterschied zwischen optischem Sender und Empfänger an den Enden der Glasfaserverbindung wird durch die Polarität des MTP/MPO-Kabeltyps bestimmt. Hochdichte MTP/MPO-Verkabelungssysteme erfordern aufgrund der speziellen Architektur der MTP/MPO-Steckverbinder ein Polaritätsmanagement.

Der TIA-568-Standard definiert drei Verbindungstypen – Typ A, Typ B und Typ C –, um die korrekte Polarität der optischen Übertragungsstrecke zu gewährleisten. Die Kabelkonstruktionen dieser drei MTP/MPO-Steckverbindertypen unterscheiden sich.

Nach Anzahl der Fasern

MTP/MPO-Kabel gibt es in drei verschiedenen Aderanzahlen: 8, 12 und 24, die typischerweise für 40G und 100G verwendet werden. In Hyperscale-Rechenzentren sind die neuesten 16-adrigen Glasfaserkabel für 400G-Kurzstreckenverkabelung vorgesehen.

Das 8-adrige MTP/MPO-Kabelsystem ist wirtschaftlicher als das 12-adrige Kabel, da es Daten mit der gleichen Geschwindigkeit übertragen kann, jedoch geringere Kosten und Einfügedämpfung aufweist.

Die erste und gängigste Lösung für 10G-40G- und 40G-100G-Verbindungen war das 12-adrige MTP/MPO-Kabel. Eine geringe Faserauslastung liegt vor, wenn in 40G-QSFP+- oder 100G-QSFP28-Transceivern vier Fasern ungenutzt bleiben.

Die 100GBASE-SR10-Kommunikation zwischen CFP-Transceivern wird üblicherweise über 24-adrige MTP/MPO-Kabel hergestellt.

16-zellige MTP/MPO-Kabel bündeln mehrere 8-zellige Parallel-Transceiver und koppeln direkt an neu entwickelte 16-zellige Parallel-Glasfaserverbindungen wie 400G QSFP-DD und OSFP, wobei die gleichen äußeren Abmessungen wie bei herkömmlichen 12-zelligen MT (mechanisch übertragbaren) Einsätzen verwendet werden.

Durch den Fasermodus

Multimode-OM3/OM4- und Singlemode-OS2-Kabel sind Beispiele für MTP/MPO-Kabeltypen (gemäß Fiber Mode). Mit einer maximalen Übertragungsdistanz von 100 bzw. 150 Metern bei 40 Git/s eignen sich Multimode-OM3/OM4-MTP/MPO-Kabel für Kurzstreckenübertragungen. Für Langstreckenübertragungen, wie sie beispielsweise in PONs (Passive Optical Networks) und MANs (Metropolitan Area Networks) vorkommen, sind Singlemode-OS2-MTP/MPO-Kabel die richtige Wahl. OS2 bietet eine höhere Bandbreite als OM3/OM4, da es eine geringere Modendispersion aufweist.

Bewertung der Jacke

Die Kabelmäntel von MTP/MPO-Kabeln  werden anhand verschiedener Brandschutzstandards in Kategorien wie LSZH (Low Smoke Zero Halogen), OFNP (Optical Fiber Nonconductive, Plenum), CMP (Communications Multipurpose Cable, Plenum) usw. eingeteilt.

Da LSZH MTP/MPO-Kabel keine halogenierten Verbindungen enthalten, die beim Verbrennen giftig und korrosiv sind, können sie Menschen und Geräte im Brandfall besser schützen und eignen sich für geschlossene Räume.

OFNP MTP/MPO-Kabel können in Kanälen, Plenumkammern und anderen Bereichen zur Gebäudeluftzirkulation installiert werden, weisen die höchste Feuerbeständigkeit auf und enthalten keine elektrisch leitfähigen Komponenten.

CMP-MTP/MPO-Kabel, die sich für Plenumräume mit Luftzirkulation für Heizungs- und Klimaanlagen eignen, können die Flammenausbreitung und die Rauchentwicklung im Brandfall begrenzen. Um dieses Problem zu lösen, wurden MTP/MPO-Glasfaserkabel auf den Markt gebracht, die eine praktikable Alternative für die hochdichte 40G/100G/400G-Verkabelung in Rechenzentren darstellen.

Dank der unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener MTP/MPO-Kabeltypen, einschließlich des MTP-16-Kabels, lässt sich die passende Netzwerkverbindung für spezifische Anforderungen leichter auswählen. Da MTP/MPO-Kabel mehrere Fasern über eine einzige Schnittstelle aufnehmen können, was die Netzwerkkapazität deutlich erhöht, viel Platz spart und das Kabelmanagement vereinfacht, sind sie für die hochdichte Verkabelung in Rechenzentren sehr beliebt. Es gibt drei Arten von MTP/MPO-Kabeln: MTP/MPO-Trunkkabel, MTP/MPO-Harnesskabel und MTP/MPO-Konvertierungskabel.

Herausgegeben von Fibermart (Fiber-Mart.com)